The role of brain exosomes in cognitive diseases

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K14342
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 伊藤 雅史 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (80393114)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: エクソソーム / 認知症

Outline of Annual Research Achievements

細胞から分泌され体液中に存在する膜小胞、エクソソームの表面には細胞膜タンパクが発現し、中には細胞質タンパク・miRNAが含まれることから、エクソソームは新たなタイプのバイオマーカーおよび細胞間情報伝達手段として注目されているが、ヒトの脳におけ
るエクソソームの役割は不明である。本研究では、認知症症例の剖検凍結脳からエクソソームを単離した後に、ニューロン・グリア由来のエクソソームを単離し、その中に含まれるタンパク・miRNAのプロファイリングを行い、さらに機能解析を行うことにより、認知症における脳内エクソソームのバイオマーカー・治療標的としての可能性を明らかにすることを目的としている。
昨年度は、従来法によりマウス凍結脳から単離したエクソソームの形態観察、粒径測定、エクソソームマーカーの発現解析を行ったところ、純度・収量が不十分であることが判明した。そこで、単離法の改良を試み、最終的にエクソソームの特徴を備えた膜小胞を凍結脳から単離することに成功した。
本年度は、まず高齢者ブレインバンクから提供されたヒト凍結脳からもエクソソームを単離できることを確認した。続いて、ニューロン・ミクログリア・アストロサイト・オリゴデンドロサイトマーカーの発現解析を行い、脳エクソソームにはそれぞれの細胞由来のエクソソームが含まれていることを確認した。さらに、神経病理所見のない症例とアルツハイマー病症例の脳から単離したエクソソームのウエスタンブロット解析を行い、アルツハイマー病の脳由来のエクソソームでのみアミロイドβ検出されることを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Gamma-glutamyltransferase activity in exosomes as a potential marker for prostate cancer (2017)
  • Author(s): Kawakami K, Fujita Y, Matsuda Y, Arai T, Horie K, Kameyama K, Kato T, Masunaga K, Kasuya Y, Tanaka M, Mizutani K, Deguchi T, Ito M
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 抗PSMA抗体ビーズにより採取した前立腺癌関連エクソソームのプロテオーム解析 (2017)
  • Author(s): 水谷晃輔、川上恭司郎、藤田泰典、堀江憲吾、亀山紘司、伊藤雅史、出口隆
  • Organizer: 第26回泌尿器科分子・細胞研究会
  • Place of Presentation: 全労済ソレイユ、大分
  • Year and Date: 2017-03-10 – 2017-03-11
• [Presentation] 腎癌細胞株由来exosomeの定量的プロテオーム解析 (2017)
  • Author(s): 水谷晃輔、川上恭二郎、藤田泰典、堀江憲吾、亀山紘司、伊藤雅史、出口隆
  • Organizer: 第１回Liquid Biopsy研究会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京
  • Year and Date: 2017-01-21 – 2017-01-21
• [Presentation] エクソソーム上γ-グルタミルトランスフェラーゼ活性の前立腺がんと前立腺肥大の鑑別における有用性 (2016)
  • Author(s): 川上恭司郎, 藤田泰典, 松田陽子, 新井冨生, 堀江憲吾, 亀山紘司, 加藤卓, 桝永浩一, 粕谷豊, 田中雅嗣, 水谷晃輔, 出口隆, 伊藤雅史
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [Presentation] Exosomal gamma-glutamyltransferase activity as a marker for prostate cancer (2016)
  • Author(s): Ito M, Kawakami K, Fujita Y, Matsuda Y, Arai T, Horie K, Kameyama K, Kato T, Masunaga K, Kasuya Y, Tanaka M, Deguchi T, Mizutani K
  • Organizer: 2016 ASEMV annual meeting
  • Place of Presentation: Asilomar Conference Center, Monterey, USA
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-24
• [Presentation] エクソソーム上のγ-グルタミルトランスフェラーゼ活性は前立腺がんのマーカーとなる (2016)
  • Author(s): 川上恭司郎、藤田泰典、堀江憲吾、水谷晃輔、亀山紘司、加藤卓、粕谷豊、桝永浩一、松田陽子、出口隆、伊藤雅史
  • Organizer: 第8回日本ＲＮＡｉ研究会・第3回日本細胞外小胞学会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島、広島
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-02